La fricción se produce de dos maneras: cinética y estática. La fricción cinética actúa sobre un objeto que se desliza sobre una superficie, mientras que la fricción estática ocurre cuando la fricción impide que el objeto se mueva. Un modelo simple pero efectivo para la fricción es que la fuerza de fricción, f, es igual al producto de la fuerza normal, N, y un número llamado coeficiente de fricción, μ. El coeficiente es diferente para cada par de materiales que se contactan entre sí, incluido un material que interactúa consigo mismo. La fuerza normal es la fuerza perpendicular a la interfaz entre dos superficies deslizantes, en otras palabras, qué tan duro se presionan entre sí.

TL; DR (Demasiado largo; No leído)

La fórmula para calcular el coeficiente de fricción es μ = f ÷ N. La fuerza de fricción, f, siempre actúa en la dirección opuesta al movimiento previsto o real, pero solo paralelo a la superficie.

Mida el tiempo de movimiento

Para medir la fuerza de fricción, establecer un experimento en el que un bloque, tirado por una cuerda que pasa sobre una polea y se une a una masa colgante, se desliza a través de una pista. Comience el bloque lo más lejos posible de la polea, suelte el bloque y registre el tiempo, t, que se necesita para mover una distancia, L, a lo largo de la pista. Cuando la masa colgante es pequeña, es posible que deba empujar el bloque ligeramente para que se mueva. Repita esta medición con diferentes masas colgantes.

Calcule la Fuerza de Fricción

Calcule la fuerza de fricción. Para comenzar, primero calcule Fnet, la fuerza neta en el bloque. La ecuación es Fnet = 2ML ÷ t ^{2, donde M es la masa del bloque en gramos.}

La fuerza aplicada en el bloque, Fapplied, es la extracción de la cadena causada por el peso de la masa colgante, m. Calcula la fuerza aplicada, Faplica = mg, donde g = 9.81 metros por segundo al cuadrado, la constante de aceleración de la gravedad.

Calcula N, la fuerza normal es el peso del bloque. N = Mg.

Ahora, calcule la fuerza de fricción, f, la diferencia entre la fuerza aplicada y la fuerza neta. La ecuación es f = Fapplied - Fnet.

Grafica la fuerza de fricción

Grafica la fuerza de fricción, f, en el eje y contra la fuerza normal, N, en el eje x. La pendiente le dará el coeficiente de fricción cinética.

Registrar datos de rampa

Coloque el objeto en la pista en un extremo y levante lentamente ese extremo para hacer una rampa. Registre el ángulo, θ, en el cual el bloque comienza a deslizarse. En este ángulo, la fuerza efectiva de la gravedad que actúa por la rampa es apenas mayor que la fuerza de fricción que impide que el bloque comience a deslizarse. La incorporación de la física de fricción con la geometría del plano inclinado proporciona una fórmula simple para el coeficiente de fricción estática: μ = tan (θ), donde μ es el coeficiente de fricción y θ es el ángulo.